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摘要：在高校课程教学中融入课程思政教育教学的理念，正逐步得到大家的认同。量子力学是物理学及相关专业的重要专业基础课，相对于其他课程具有多方面的育人优势。本文结合量子力学的课程特点，对思政元素如何融入教学进行了分析，并探讨了课程教学中开展课程思政教育存在的问题及解决措施。
关键词：课程思政；量子力学；专业课；课程教学
本文引用格式：武继江.量子力学课程思政教育教学探索[J].教育现代化,2019,6(25):178-181.
高校专业人才培养是一个系统工程。专业课程是人才培养方案中的重要组成部分。高校教师通过专业课程的讲授，实现知识的传授和能力的培养。但这一教学目标，不是专业课程教学目标的全部。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。”因此在专业课程教学中加强课程思政建设，把思想政治工作贯穿于专业课程教学全过程，对努力开创我国高等教育事业发展的新局面具有重要意义。
当前，在专业课程教学中把课程思政教育理念融入到课堂授课中正逐步成为大家的一种共识。针对不同的专业课程，结合专业课程本身，不少专业课程任课教师从不同的角度分享了他们的经验[1-5]，这对专业课程思政教育理念的进一步推广起到了很好的推动作用。量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学、生物学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。因而该课程是从事物理学类相关研究工作的学者不可缺少的基本知识和基本训练。通过该课程的学习，使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律，初步掌握量子力学的原理和基本方法，为进一步学习与钻研打下必要的基础。课程对培养学生严谨的科学学风、科学的方法以及抽象思维能力、创新精神等，都将起到十分重要的作用。因而相对于其他专业课程，基于量子力学来来实现课程思政教育理念具有天然优势。实际上量子力学的课程思政教育功能，在“课程思政”概念提出之前，人们已注意到其所具有的多方面的育人功能，并从不同的角度做了探讨[6,7]。在量子力学课程教学中我们也注重课程的育人功能，并在实际教学中做了很多的尝试，在当前对课程思政教育理念不断深化的背景下，在本文介绍了我们在量子力学课程思政建设过程一些做法，供大家参考。
一 课程在育人方面的优势
量子力学是现代物理学的两大支柱之一,是现代科学技术的重要理论基础。学生通过量子力学的学习,不仅可以掌握现代科学技术最重要的基础理论,而且可以在思想素质、科学素质等方面得到培养提高。尤其是,在整个量子理论体系中,贯穿和蕴含的科学精神、科学思想、科学方法,对于培养未来的科学工作者有着极其重要的意义。因而充分利用量子力学课程的特色和优势,把素质教育贯穿于量子力学教学的全过程,注重提高学生的科学素养,是我们应当着力思考和实践探索的问题。与其他课程相比，量子力学在育人方面具有如下几个方面的优势。
（一）量子力学课程本身极具吸引力
量子世界是一个未知而奇妙的世界，吸引着世人关注的目光。探索量子世界的奇妙现象有助于我们认识自然的本质。千百年来，人们一直都在孜孜不倦地对我们周围的未知世界进行全方位的探索。对量子世界人们同样如此，“墨子”号量子科学实验卫星、“悟空”号暗物质粒子探测卫星及量子通信技术一直都是人们关注的热点。曹天元的《上帝掷骰子吗？量子物理史话》这本书多年来一直畅销不衰，也说明无论是专业学生还是普通群众，都对量子世界有浓厚的兴趣。而量子力学是打开这一世界的钥匙。通过量子力学课程的教学和学习，引导学生献身科学研究相对于其他课程将起到事半功倍的效果。
（二）量子力学有助于学生科学创新精神的培养[8]
科学的生命在于创新，科学的精髓在于创新。20世纪初,量子力学创立之时,各种新思想、新观点层出不穷,它从根本上动摇了经典物理学的基础,形成新的物理图像,由此发展起来的量子力学理论体系有力地推动了20世纪科技的发展,为现代高新技术(如纳米技术)提供了重要的理论基础。正是普朗克、德布罗意、玻尔、海森堡、薛定谔、狄拉克等量子力学大师敢于建立新的物理图像，勇于突破经典物理理论权威的束缚，才使得量子力学挣脱牢笼，在实践中形成和发展起来。量子力学的建立是在科学创新精神支配下建立起来的。没有创新，就没有量子力学，也就没有当前的现代高新技术。在课堂上向学生介绍这个激动人心的过程,对于增强学生的学习兴趣,激发学生的创新意识,培养学生创造性思维有重要意义。创新是一个民族进步的灵魂,培养学生的创新能力是当前高等教育的一个重要方面,也是素质教育的要求之一。
（三）量子力学有助于学生唯物辩证地认识世界的科学思想的培养[8]
辩证唯物主义告诉我们，物质是运动的，运动还是转化的。量子力学的建立过程充分体现了唯物辩证地认识世界的科学思想。实践是理论的基础，是其产生的源泉，在实践的基础上可以对某一事物的运动上升为理论，而该理论的正确与否，又要接受实践的检验。旧量子论是在解释经典物理学理论无法解释的几个实验事实的基础上建立起来的，其适用范围经历了实践的检验，在认识其不足的情况下，向新量子理论发展。量子力学基本理论是由几个假说构成，它们不是毫无根据的臆想，不能由其本身来判定其正确与否，它们的准确性需要根据其导出的结论用实验来验证。“理论来源于实践,高于实践;而实践又是科学理论的最后的、最高意义上的裁判,就是以事实为根据的科学态度。”[8]
（四）量子力学有助于学生科学方法的培养[8]
科学方法是人们在生产实践中用来解决实际问题的有效捷径。解决问题的方法通常可以有多种。知识的传授是课程教学的重要组成部分，但不是全部。量子力学课程对学生科学方法的培养具有重要意义。“科学方法的核心是:实践探索与理论思维两条腿走路。”[8]在物理学史上，无论是人们对光（或微观粒子）的本质的认识，还是量子力学的建立过程都是如此。由于解决问题的方法不止一种，科学方法对同一对象的理论描述也可能有多种。量子理论的表述形式就采用了多种形式。薛定谔的波动力学、海森堡的矩阵力学和费曼的路径积分是完全等价的，它们真正是“殊途同归”,达到了相同的目的。量子力学中的表象理论也告诉我们，科学方法对同一对象的理论表述形式也不是唯一的。在量子力学中,对量子体系运动状态的描述可以在不同的表象下进行。量子力学教学中要注意培养学生的科学方法,“科学方法是他们从事科学发现、技术发明,取得科研成果的手段和工具。”[8]
量子力学是一种全新的物质运动观，它打破了我们原已建立起来的对这个客观世界的认识，迫使我们重新审视和思考这个世界。因而自其提出以来，相关的争论就没有停止过，即使到今天人们也从各个层面对其进行释读、争论或者进行哲学层次上的讨论。因此，相对于其他课程，量子力学在育人方面具有天然的优势。
二 思政元素在课程教学中的融入途径
从量子思想的提出到量子力学的建立经历了很长一段时间，而量子力学能够建立起来也不是某一两个人的功劳。这说明量子力学建立过程的曲折艰辛，说明量子力学所蕴含的思想的深度和广度不是某一个人能够理解和把握的，这其中有足够多的东西供我们来发掘。而量子力学基本原理本身也包含了深层次的哲理，也需要我们深入理解。因此量子力学课程所蕴含的思政元素非常丰富。这些思政元素主要集中在两个地方，一是量子力学发展史，二是量子力学的基本概念和基本原理本身。经过对量子力学课程中蕴含的大量思政元素进行梳理，我们发现，这些思政元素大体可分为三类，一类为科学研究素养方面的思政元素，如创新精神。第二类思政元素为马克思主义哲学原理，如真理的相对性和绝对性、量变和质变的辩证关系、世界的统一性和多样性等。第三类思政元素涉及到社会主义核心价值观。在介绍量子力学建立过程中鲜见有中国人的身影，而实际上在量子力学发展过程中，也存在中国人的身影。而今天我国在量子力学的某些领域的研究是走在世界前列的，据此可激发学生献身科学研究的热情和作为中国人的自豪感，增强文化自信，制度自信。由于量子力学所蕴含的主要思政元素是这三类，在课程教学中也主要是以此为融入点。
（一）以课程所蕴含的各种科学素养元素作为融入点
量子力学的建立经历了很长的一段时间，在这个建立过程中许多量子力学大师都做出了自己的贡献。量子力学建立的实际上是一个创造性思维发挥作用的过程。没有勇于挑战权威，突破传统的科学创新精神，没有理论联系实际的科学方法和唯物辩证地认识世界的科学思想指引，量子力学是无法建立起来的。我们不能固守旧的观念,必须有所突破,也要善于突破和创新,才能正确认识客观的物质世界。把这些科学素养元素融入到课程教学中，对学生热爱科学、献身科学研究和创新性思维方式的形成的培养具有重要意义。
（二）以马克思主义相关哲学思想观点作为融入点
自量子力学建立以来，关于量子力学的哲学思考就没有停止过。而反过来，量子力学的有些内容也印证了一些哲学思想。如基于对应原理所引发的“量变和质变”和“绝对真理和相对真理”的哲学思考；微观全同粒子的不可区分性和“这个世界上不存在两片完全相同的叶子”之间的哲学思考等。马克思主义哲学在量子力学课程授课之前学生都已学完，利用量子力学来重温这些基本的哲学观点会使学生有一种耳目一新的感觉，重新启迪他们进行思索，可以把他们的思维方式推向一个新的高度。
（三）以量子力学所展示的奇妙量子世界为融入点
人们对未知的世界总是充满好奇，这也是人类不断探索研究的动力所在。量子世界是一个未知而奇妙的世界，吸引着世人关注的目光。量子世界的神秘面纱很没有完全解开，而其已经展示出来的部分细节却和我们对现实世界的认识格格不入。无论是专业学生还是普通人，都对量子世界都有浓厚的兴趣，这吸引我们去探索求证，据此我们可引导学生献身科学研究，以探究我所处的这个奇妙世界。在课程教学中，对当前量子力学研究前沿做适当的介绍，并介绍中国人在其中所做的工作。量子力学建立过程中鲜见中国人的身影，但今天我国在量子力学的某些领域的研究是走在世界的前列的，据此可激发学生献身科学研究的热情和作为中国人的自豪感，增强文化自信，制度自信。以量子力学所展示的奇妙的不同于传统认知的特性为切入点，可激发学生的学习兴趣，对课程教学和思政教育都大有裨益。
三 思政教育中存在的问题及解决措施
在教学实践中，把德育元素融入到教学中，不仅使课程教学内容丰富，不再枯燥，使学生喜欢课程学习，还使学生在课程学习中在潜移默化中受到德育教育。但在教学中我们碰到各种各样的亟待解决的问题，总体而言，存在问题有以下几个。
（一）课程思政元素过度集中
通过对课程思政元素进行梳理，我们发现量子力学课程思政元素主要集中在课程的第一章绪论部分，其他各章节相对较少。量子力学绪论部分主要讲授量子力学产生的背景，涉及到经典物理学所面临的困难、光的波粒二象性、微观粒子的波粒二象性及德布罗意的物质波假设等内容。这些内容蕴含着丰富的创新思想和创新思维，对学生创新能力的培养具有重要意义。科学量子力学的建立经历了很长一段时间；人们对光和微观粒子本质的认识也经历了曲折的过程，这些史实说明人们对事物本质的认识不是一蹴而就的，是一个曲折的过程。德布罗意最先提出微观粒子的波粒二象性，并基于此获得诺贝尔奖。其他量子力学大师，如普朗克、薛定谔、海森堡、狄拉克等,也都敢于突破传统理论和传统观念的束缚,勇于创新，获得极大的成功，这启示我们要有创新精神，要勇于创新，因循守旧是不会获得成功的。微观粒子的波粒二象性是一种新的物质运动观，它启示我们看待事物要全面，不要一叶障目。在课程学习中学生本身对课程第一章的内容也较为感兴趣，把较多的课程教学融入思政元素也很容易，学生也不难接受。但相对于第一章丰富有趣的教学内容，后续章节的教学就显得非常枯燥，再加上相关内容完全不同于经典物理内容，接受起来难度较大，这不免影响了学生的课程学习。在课程教学中我们注意把一些能够在后续章节中体现的思政元素做后置处理，或对某一思政元素结合教学内容多次强调。如创新精神的重要性、对事物本质的认识是一个曲折的过程、量变和质变的辩证关系、真理的相对性和绝对性等思政元素，可以结合第一章中的相关史实进行说明，也完全可结合后续课程的教学内容穿插其中。
（二）在学时有限的情况下如何尽可能多地把所梳理的思政元素都融入到课程进行中
随着高等教育的发展，一些课程的教学学时正逐年减少，如量子力学教学学时最多可达128学时，而现在教学学时为56学时或48学时。而经多年的教学实践，课程的教学内容已基本固定，如何在有限的教学学时内把课程内容教授完并达到大纲规定的教学目标一直都是让授课教师头疼的问题。在课程授课过程中融入思政元素必然占用一定的教学学时，而把思政元素说深说透所花费时间更多。由于学时的限制，把所有的思政元素都完全融入到课程教学中是不现实的。在实际中，针对每一个思政元素，我们都要搜集整理一些相关的文献资料。我们充分利用学校的网络教学平台，把这些材料有条理上传到网络教学平台的教学资源栏目里，供学生下载查看。受教学学时的限制无法对某一思政元素详细讲解时，可要求学生通过学习这些文献资料来理解相应的思政元素。同时为了解学生的学习情况，基于网络教学平台上的学习讨论区，要求学生参与和某一思政元素有关的讨论话题，并发表自己的看法。此外，针对这一问题，我们还可以根据思政元素的主题，布置相应的课程小论文，让学生查找相关文献资料，通过撰写思政小论文来达到思政教育的目的。这样可使课程教学延伸到课堂以外，不仅达到相应的教学目的，还使学生在资料查找和文字撰写上得到锻炼。
（三）如何做到知行合一
思政教育的目的不仅仅是让学生明白事理，还要让他们在日常生活学习中自觉地践行相应的理念。思政元素的主题是多方面的，践行这些思政元素的方式也是多方面的。平时我们鼓励和要求学生积极参与网络讨论话题的讨论，并把参与情况纳入到课程平时成绩的考评中。网络讨论话题的参与，对锻炼学生的思考能力很有帮助。而其他同学发表的不同观点也激发学生进行相应的辩证思考。思政元素的主题有些在日常生活中就可展现出来，有些则需提供一定条件。对学生科学素养方面的培养，专业所在系室充分创造条件，鼓励学生积极参与各类科技文化竞赛活动，鼓励学生参与系室教师的科研工作，实际证明这对学生的成长和成才是非常有意义的。
（四）如何在课堂教学中做到思政元素的显性插播和隐形植入，避免说教
当前，高校思想政治课程不受学生喜欢的原因很大程度上是由于在课程教学中，说教的成分较多。为避免这一情况的发生，在课程教学中，我们注意根据思政元素本身的特性，选择合适的方式引入到课程中。对具有一定背景故事的思政元素，可以用讲故事的方式引入，并结合故事本身，画龙点睛地说明该故事的意义所在，不过多说教。如讲授薛定谔方程的建立时，可介绍薛定谔的生平，介绍该创新性成果的诞生是其多年知识积累的结果。薛定谔建立薛定谔方程给予人们的启示是多方面的。量子力学史上的其他英雄是在很年轻时就功成名就，但薛定谔是在近40岁时才发表了其这一重要成就，可谓大器晚成。据此可向学生点明创新的重要性，此外也可告诉学生知识积累的重要性，告诫学生不要浮躁，不要过多地问学那么多的课程有什么用，渊博的知识储备对我们今后事业的成功必将有不可估量的作用。对马克思主义哲学思想观点这类思政元素，可结合佐证这些哲学思想的课程内容引入，由于学生都已学过相应的课程，在课堂上再次提起，将会引起他们的共鸣，使他们对这些马克思主义哲学观点有一个更深的理解。
四 结语
课程是高校专业人才培养的知识载体，在素质教育全面发展的当今社会，在专业课程教学中融入课程思政教育理念，正逐步得到大家的认同。在量子力学课程教学中融入思政教育，丰富了课程教学内容，使课程教学不再枯燥，教学效果良好，得到了学生们的认可。通过课程思政教育增强了学生的创新意识和创新思维，坚定了他们的文化自信和制度自信，使他们在走向工作岗位后能够更好地服务于社会。今后还需加强学习，利用好新媒体并结合当前学生心理特点和学情实际，进一步做好课程思政与课程知识充分融合，使学生思政教育工作迈向一个新的高度。
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